図のような交流回路において,10 Ωの抵抗の消費電力[W]は。ただし,ダイオードの電圧降下や電力損失は無視する。…
一般問題 第4問
図のような交流回路において,10 Ωの抵抗の消費電力[W]は。ただし,ダイオードの電圧降下や電力損失は無視する。
- イ100
- ロ200
- ハ500
- ニ1 000
正答 ハ
正答は (3)。
【結論】
図の回路は、ダイオード1個を使った半波整流回路です。ダイオードは一方向にしか電流を流さないので、抵抗には電源電圧の正の半周期だけが加わり、負の半周期には電流が流れません。
ダイオードがない場合(全波がそのまま加わる場合)の消費電力は次のとおりです。
電力 = 100² ÷ 10 = 1000[W]
半波整流では、半周期分しか電力を消費しないので、その半分になります。
消費電力 = 1000 ÷ 2 = 500[W]
【半分になる理由】
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抵抗の消費電力は、電圧の2乗に比例し、正の半周期も負の半周期も同じだけ電力を消費します。片方の半周期がなくなれば、平均の電力はちょうど半分です。
【誤りの選択肢】
(1) 100 (2) 200 計算と合いません
(4) 1000 ダイオードがないときの値です
【間違えやすい点】
半波整流では、電圧の実効値は1/√2倍(約70.7V)になります。電力は実効値の2乗に比例するので 70.7² ÷ 10 ≒ 500W となり、同じ答えになります。電圧が半分になると考えると250Wとなり誤りです。
出典:令和7年度下期第一種電気工事士学科試験 問4(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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